Désorption / ionisation laser assistée par matrice (MALDI)

La désorption/ionisation laser assistée par matrice (MALDI) est une technique d'ionisation douce utilisée en spectrométrie de masse pour analyser des molécules plus grosses, qui sont soit non volatiles, soit thermiquement instables. Cette technique permet l'identification et les études de distribution spatiale de biomolécules (par exemple ADN, protéines, peptides et sucres) et de grandes molécules organiques synthétiques (par exemple polymères, dendrimères et autres macromolécules).

MALDI est une technique unique permettant la désorption et l'ionisation de molécules entières, contrairement aux techniques d'ionisation plus conventionnelles, qui conduisent souvent à une fragmentation substantielle des espèces d'intérêt. Initialement, l'échantillon est mélangé avec une matrice sélectionnée, telle que l'acide α-cyano-4-hydroxycinnamique, et déposé sur une plaque cible. Cette plaque est bombardée par les photons d'un laser pulsé, ce qui entraîne la désorption et l'ionisation de la matrice. Par la suite, l'énergie est transférée de la matrice aux molécules de l'échantillon. Ce processus de transfert d'énergie doux laisse les molécules de l'échantillon intactes, mais maintenant en phase gazeuse, produisant des ions moléculaires protonés/cationisés ou déprotonés/anionisés.

Les ions sont analysés avec un spectromètre de masse à temps de vol (ToF MS). Grâce à cette technique, la masse des ions est déterminée par séparation des ions dans le temps en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). Des balayages de toute la gamme de masse sont effectués dans ToF MS pour obtenir un spectre de masse complet. ToF MS permet de déterminer les masses moléculaires des ions avec une grande précision. Dans la plupart des cas, l'obtention de la masse d'une molécule spécifique n'est pas suffisante pour une identification unique. Une voie pour acquérir ces informations est la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS ou ToF/ToF). Tout d'abord, un ion sélectionné est isolé puis fragmenté. L'ion parent et les ions fragments sont ensuite séparés dans le deuxième spectromètre de masse ToF, produisant un motif de fragments, formant une empreinte caractéristique de la molécule d'intérêt.

Utilisations idéales de MALDI

  • Mesures précises du poids moléculaire
    • Identification de l'échantillon 
    • Détermination de la pureté d'un échantillon 
    • Vérification des substitutions d'acides aminés 
    • Vérification des modifications post-traductionnelles 
  • Suivi de la réaction
    • Réactions enzymatiques 
    • Modification chimique 
    • Digestion des protéines 
  • Séquençage d'acides aminés et d'oligonucléotides
    • Confirmation de la séquence d'acides aminés 
    • Caractérisation de novo de peptides 
    • Identification de protéines par recherche dans une base de données avec une séquence "étiquette" d'un fragment protéolytique 
    • Caractérisation ou contrôle de la qualité des oligonucléotides 
  • Structure protéique
    • Repliement des protéines surveillé par échange H / D 
    • Formation du complexe protéine-ligand sous conditions physiologiques 
    • Détermination de la structure macromoléculaire 
  • Identification bactérienne et fongique
    • Identification des isolats bactériens et fongiques  
  • Distribution spatiale des composés au sein de tissus biologiques ou non biologique les systèmes  

Nos points forts

  • Précision rapide, sensible, de masse élevée, débit élevé 

Limites

  • L'ionisation douce ne convient pas à toutes les molécules. Discrimination de masse pour les polymères à polydispersité large 

Spécifications techniques MALDI

  • Informations obtenues:
    • Composition, poids moléculaire et informations structurelles sur les composants individuels 
    • Qualitatif et (semi-) quantitatif 
  • Échantillon type: Solide ou liquide (dissous dans des tampons aqueux ou des solvants tel que DMF ou DCM) 
  • Gamme de masse: 50 - 100000 g / mol 
  • Précision de masse:  
    • 0.1% (1000 ppm) pour les masses  
    • > 4000 g / mol 
    • 0.005% (50 ppm) ou mieux pour les masses 
    • <4000 g / mol 
    • 50×10-3 g / mol en mode MS / MS 
  • Sensibilité de masse: Compound et matrice dépendant 
  • Résolution latérale (imagerie): 20 x 20 um 

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